JP4656813B2

JP4656813B2 - Multi-axis load cell

Info

Publication number: JP4656813B2
Application number: JP2002550519A
Authority: JP
Inventors: メイヤー，リチャード・エイ; オルソン，ダグラス・ジェイ
Original assignee: エムティエス・システムズ・コーポレーション
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: WO2002048875A3; EP1342160A2; KR20040067839A; EP1342160B1; AU2002230861A1; WO2002048875A2; DE60142405D1; KR100915181B1; US20020073786A1; US6845675B2; JP2004536280A

Description

本発明は、最大三つの直交軸線に沿った線型力及びこれらの軸線を中心としたモーメントの伝達及び計測を行うロードセルに関する。更に詳細には、ロードセル本体に設けられたセンサへの熱の作用を最小にするためのコンパクトなロードセル本体を開示する。 The present invention relates to a load cell for transmitting and measuring linear forces along a maximum of three orthogonal axes and moments about these axes. More particularly, a compact load cell body is disclosed for minimizing the effects of heat on the sensors provided in the load cell body.

三つの直交軸線に沿った力及びこれらの軸線を中心としたモーメントを決定するためのトランスジューサー即ちロードセルが周知である。二つのこのようなロードセルが米国特許第４，６４０，１３８号及び米国特許第４，８２１，５８２号に開示されている。米国特許第４，６４０，１３８号は、軸線方向に間隔が隔てられた一対のスパイダーによって接合された内部材及び外部材を持つ多軸荷重感知トランスジューサーを例示する。これらのスパイダーは内部材と一体のアームを有し、これらのアームは、長さ方向リンクを持ち、端部が外部材に固定された可撓性ストラップによって外部材に連結されている。荷重は、スパイダーアームに作用する曲げの関数として検出される。
米国特許第４，６４０，１３８号米国特許第４，８２１，５８２号米国特許第４，８２１，５８２号は、三つの軸線での線型力及びこれらの軸線のうちの二つの軸線を中心としたモーメントを計測する荷重トランスジューサーを例示する。トランスジューサーは、荷重検出スパイダーアーム又は剪断ビームによって連結された内部構造及び外部構造を有する。スパイダーの外端は、スパイダーの平面に対して垂直な軸線に沿った方向で内部構造に荷重が加わった場合に剛性である外リンクに連結されている。 Transducers or load cells for determining forces along three orthogonal axes and moments about these axes are well known. Two such load cells are disclosed in US Pat. No. 4,640,138 and US Pat. No. 4,821,582. U.S. Pat. No. 4,640,138 illustrates a multi-axis load sensing transducer having an inner member and an outer member joined by a pair of axially spaced spiders. These spiders have arms that are integral with the inner member, and these arms have longitudinal links and are connected to the outer member by flexible straps whose ends are fixed to the outer member. The load is detected as a function of the bending acting on the spider arm.
U.S. Pat. No. 4,640,138 US Pat. No. 4,821,582 US Pat. No. 4,821,582 illustrates a load transducer that measures linear forces on three axes and moments about two of these axes To do. The transducer has an internal structure and an external structure connected by a load sensing spider arm or shear beam. The outer end of the spider is connected to an outer link that is rigid when a load is applied to the internal structure in a direction along an axis perpendicular to the plane of the spider.

上述のロードセルの各々は、熱により悪影響を受ける。例えば、米国特許第４，８２１，５８２号のロードセルは、シャフトが内側で回転するベアリングを含む。これらのベアリングはスパイダーによって支持されており、及びかくして配置された検出エレメントと比較的近接している。しかしながら、ベアリングは、シャフトの回転による熱源である。伝熱性材料でできたロードセル本体は、熱を検出装置に伝達し、これにより、ロードセルの精度及び／又は寿命に悪影響が及ぼされる。 Each of the load cells described above is adversely affected by heat. For example, the load cell of US Pat. No. 4,821,582 includes a bearing with a shaft rotating inside. These bearings are supported by the spider and are relatively close to the sensing element thus arranged. However, the bearing is a heat source by the rotation of the shaft. The load cell body made of a thermally conductive material transfers heat to the detection device, thereby adversely affecting the accuracy and / or life of the load cell.

力及びモーメントの成分を複数の方向で計測でき、そして製造が容易な改良されたコンパクトなロードセルを提供することが必要とされている。好ましくは、ロードセルのロードセル本体もまた、検出装置に伝達される熱を最小にしなければならない。 There is a need to provide an improved and compact load cell that can measure force and moment components in multiple directions and is easy to manufacture. Preferably, the load cell body of the load cell should also minimize the heat transferred to the detection device.

ロードセルは、第１及び第２のセンサ支持アッセンブリを含む。各センサ支持アッセンブリは、端プレート及びこの端プレートから横方向に延びる支持エレメントを持つ剛性中央ハブ、及び中央ハブと同心の剛性環状リングを有する。ロードセルは、更に、第１センサ支持アッセンブリの端プレートに接合された第１マウントを含み、このマウントは、第１センサ支持アッセンブリの支持エレメントから間隔が隔てられており且つ支持エレメントと同じ方向に延びる。更に、複数の第１検出装置が、第１センサ支持アッセンブリの支持エレメントと対応する環状リングとの間に作動的に連結されている。複数の第２検出装置が、第２センサ支持アッセンブリの支持エレメントと対応する環状リングとの間に作動的に連結されている。更に、第１及び第２のセンサ支持アッセンブリの端プレートは互いに接合されている。 The load cell includes first and second sensor support assemblies. Each sensor support assembly has a rigid central hub with an end plate and support elements extending laterally from the end plate, and a rigid annular ring concentric with the central hub. The load cell further includes a first mount joined to an end plate of the first sensor support assembly, the mount being spaced from the support element of the first sensor support assembly and extending in the same direction as the support element. . Further, a plurality of first detection devices are operatively connected between the support elements of the first sensor support assembly and the corresponding annular rings. A plurality of second detection devices are operatively connected between the support element of the second sensor support assembly and the corresponding annular ring. Further, the end plates of the first and second sensor support assemblies are joined together.

本発明の別の特徴は、第１及び第２のセンサ支持アッセンブリを持つロードセル本体である。各支持アッセンブリは、端プレート及びこの端プレートから横方向に延びる支持エレメントを持つ剛性中央ハブを有する一体のアッセンブリを含む。更に、各センサ支持アッセンブリは、中央ハブと同心の剛性環状リング、及び中央ハブから環状リングまで半径方向に延びる少なくとも三つの半径方向荷重検出チューブを含む。更に、第１及び第２のセンサ支持アッセンブリの端プレートは互いに接合されている。 Another feature of the present invention is a load cell body having first and second sensor support assemblies. Each support assembly includes an integral assembly having an end plate and a rigid central hub having support elements extending laterally from the end plate. Each sensor support assembly further includes a rigid annular ring concentric with the central hub and at least three radial load sensing tubes extending radially from the central hub to the annular ring. Further, the end plates of the first and second sensor support assemblies are joined together.

本発明のロードセル１０を、図１及び図２のタイヤ−ホイール試験機１２に取り付けた状態で示す。タイヤ−ホイール試験機１２は、一般的には、回転面を形成する無端ベルト１６及び駆動モータ１５を含む路面シミュレータ１４を含む。スピンドル駆動アッセンブリ１７は、操向軸線２４を中心として枢動するようにフレーム２０に移動自在に接合された支持部材１８を含む。スピンドル駆動アッセンブリ１７は、所望であれば、試験を受けるタイヤ及び／又はホイールを駆動できる。カップリングアッセンブリ３４は、駆動モータ４０をスピンドルシャフト４６に連結し、このシャフトはホイールを支持するスピンドルハブ４４に連結されている。スピンドルシャフト４６は、ロードセル１０を通って延び、スピンドルハブ４４に連結されている。ロードセル１０は、ホイールアッセンブリに又はこのアッセンブリを通して加えられた力及び／又はモーメントを計測する。様々なアクチュエータ４７Ａ、４７Ｂ、４７Ｃは、キャンバ、操向及び半径方向負荷及び位置、の夫々を制御する。試験機１２は、ロードセル１０についての一つの例示の実施例として示してある。 1 shows a load cell 10 of the present invention attached to the tire-wheel testing machine 12 of FIGS. The tire-wheel testing machine 12 generally includes a road surface simulator 14 including an endless belt 16 and a drive motor 15 that form a rotating surface. The spindle drive assembly 17 includes a support member 18 movably joined to the frame 20 to pivot about a steering axis 24. The spindle drive assembly 17 can drive the tire and / or wheel under test if desired. The coupling assembly 34 connects the drive motor 40 to a spindle shaft 46, which is connected to a spindle hub 44 that supports the wheels. The spindle shaft 46 extends through the load cell 10 and is connected to the spindle hub 44. The load cell 10 measures forces and / or moments applied to or through the wheel assembly. Various actuators 47A, 47B, 47C control camber, steering and radial load and position, respectively. Test machine 12 is shown as one exemplary embodiment for load cell 10.

ロードセル１０のこの他の特徴を説明する前に、説明の目的で、力及びモーメントを定置の直交座標系５０に関して計測する。Ｙ軸５２は、ロードセル１０及びスピンドルハブ４４（タイヤ−ホイールアッセンブリ及びシャフト４６の回転軸線は、Ｙ軸５２と実質的に平行に又はＹ軸上で配向できる）を通って延びる。Ｚ軸５４はＹ軸５２に対して垂直であり、道路シミュレータ１４のシミュレートが行われる路面に対して実質的に垂直である。Ｘ軸５６は、Ｙ軸５２及びＺ軸５４に対して相互に垂直である。 Prior to describing other features of the load cell 10, forces and moments are measured with respect to a stationary Cartesian coordinate system 50 for purposes of explanation. The Y-axis 52 extends through the load cell 10 and the spindle hub 44 (the axis of rotation of the tire-wheel assembly and shaft 46 can be oriented substantially parallel to or on the Y-axis 52). The Z axis 54 is perpendicular to the Y axis 52 and is substantially perpendicular to the road surface on which the road simulator 14 is simulated. The X axis 56 is perpendicular to the Y axis 52 and the Z axis 54.

図３乃至図７を参照すると、ロードセル１０は、第１センサ支持アッセンブリ７０及びこれに接合された第２センサ支持アッセンブリ７２を持つ本体１１を含む。例示の実施例では、第１センサ支持アッセンブリ７０及び第２センサ支持アッセンブリ７２は同様である。例としてセンサ支持アッセンブリ７０を参照すると、このアッセンブリは、端プレート７６及びこの端プレート７６から横方向に又は斜め方向に延びる支持エレメント７８を持つ剛性中央ハブ７４を含む。剛性環状リング８０は、中央ハブ７４と同軸であり即ち同心である。複数の第１検出装置８２が、第１センサ支持アッセンブリ７０の支持エレメント７８と対応する環状リング８０との間に作動的に連結されている。第２センサ支持アッセンブリ７２は同様の構造を有し、中央ハブ８４、端プレート８６、及び支持エレメント８８を有し、第２の複数の検出装置９２が支持エレメント８８と剛性環状リング９０との間に作動的に連結されている。 3 to 7, the load cell 10 includes a main body 11 having a first sensor support assembly 70 and a second sensor support assembly 72 joined thereto. In the illustrated embodiment, the first sensor support assembly 70 and the second sensor support assembly 72 are similar. Referring to the sensor support assembly 70 as an example, the assembly includes an end plate 76 and a rigid central hub 74 having a support element 78 extending laterally or obliquely from the end plate 76. The rigid annular ring 80 is coaxial or concentric with the central hub 74. A plurality of first detection devices 82 are operatively connected between the support element 78 of the first sensor support assembly 70 and the corresponding annular ring 80. The second sensor support assembly 72 has a similar structure and includes a central hub 84, an end plate 86, and a support element 88, and a second plurality of detection devices 92 are disposed between the support element 88 and the rigid annular ring 90. Is operatively coupled to.

第１センサ支持アッセンブリ７０の端プレート７６にマウント９４が接合されている。このマウント９４は、第１センサ支持アッセンブリ７０の支持エレメント７８から離間されており且つこのエレメントと同方向に延びる。一般的には、ロードセル１０は、剛性環状リング８０及び９０とマウント９４との間でロードセル本体１１を通して反作用する力及びモーメントを直交座標系５０に関して計測する。ロードセル本体１１は、マウント９４、特にマウントの端部９６に存在する熱が検出装置８２及び９２に届くには、マウント９４の長さに沿って、端プレート７６及び８６を通して、及び支持エレメント７８及び８８の長さに沿って伝導しなければならないため、特に有利である。このようにして、検出装置８２及び９２は、マウント９４の端部９６に存在する熱から効果的に離され、これによって検出装置８２及び９２に作用する熱又は温度の影響を小さくし、これによってロードセル１０の精度及び寿命を向上する。しかしながら、マウント９４が中央ハブ７４内に延びているため、コンパクトなロードセルが得られる。 A mount 94 is joined to the end plate 76 of the first sensor support assembly 70. The mount 94 is spaced from and extends in the same direction as the support element 78 of the first sensor support assembly 70. In general, the load cell 10 measures the forces and moments that react through the load cell body 11 between the rigid annular rings 80 and 90 and the mount 94 with respect to the Cartesian coordinate system 50. The load cell body 11 is provided along the length of the mount 94, through the end plates 76 and 86, and through the support elements 78 and 92, so that heat present at the mount 94, in particular the end 96 of the mount, can reach the detection devices 82 and 92. This is particularly advantageous because it must conduct along the length of 88. In this way, the detection devices 82 and 92 are effectively separated from the heat present at the end 96 of the mount 94, thereby reducing the effects of heat or temperature acting on the detection devices 82 and 92, thereby. The accuracy and life of the load cell 10 are improved. However, since the mount 94 extends into the central hub 74, a compact load cell is obtained.

例示の実施例では、ハウジング１００（図４参照）が設けられており、このハウジングに環状リング８０及び９０の各々が固定される。ハウジング１００は、支持部材１８に固定される。上文中に説明したように、ロードセル１０は、タイヤ−ホイール試験機１２で使用でき、従って、スピンドルシャフト４６がこれを通って延びることができる。スピンドルシャフト４６を支持するため、第２マウント１１０が更に設けられている。この第２マウント１１０は、第２センサ支持アッセンブリ７２の端プレート８６に接合されている。第２マウント１０は、第２センサ支持アッセンブリ７２の支持エレメント８８から離間されており且つこのエレメントと同方向に延びる。シャフト４６を回転できるようにするため、第１ベアリングアッセンブリ１１４を第１マウント９４に設け、第２ベアリングアッセンブリ１１６を第２マウント１１０に設ける。スピンドルシャフト４６が通って延びることができる共通のボアを形成するため、ボア１２２、１２４、１２６、及び１２８が第１マウント９４、端プレート７６、端プレート８６、及び第２マウント１１０の夫々に設けられている。図示の実施例では、第１ベアリングアッセンブリ１１４は、スピンドルシャフト４６に加わる半径方向荷重を支持するため、ニードルベアリングでできており、これに対し第２ベアリングアッセンブリ１１６は、スラスト荷重及び半径方向荷重を支持するため、組み合わせベアリング対でできている。組み合わせベアリング対１１６は、スラスト荷重を支持するために予荷重が加えられたアンギュラコンタクトベアリングである。ベアリングアッセンブリ１１４及び１１６に使用される特定の種類のベアリングは、タイヤ−ホイール試験機１２で使用するのに適しているが、その他の用途では、別の形態のベアリングが望ましいということに注目されたい。 In the illustrated embodiment, a housing 100 (see FIG. 4) is provided to which each of the annular rings 80 and 90 is secured. The housing 100 is fixed to the support member 18. As described above, the load cell 10 can be used with the tire-wheel testing machine 12 so that the spindle shaft 46 can extend therethrough. A second mount 110 is further provided to support the spindle shaft 46. The second mount 110 is joined to the end plate 86 of the second sensor support assembly 72. The second mount 10 is spaced from the support element 88 of the second sensor support assembly 72 and extends in the same direction as this element. In order to allow the shaft 46 to rotate, a first bearing assembly 114 is provided on the first mount 94 and a second bearing assembly 116 is provided on the second mount 110. To form a common bore through which the spindle shaft 46 can extend, bores 122, 124, 126, and 128 are provided on the first mount 94, end plate 76, end plate 86, and second mount 110, respectively. It has been. In the illustrated embodiment, the first bearing assembly 114 is made of a needle bearing to support a radial load applied to the spindle shaft 46, whereas the second bearing assembly 116 provides a thrust load and a radial load. To support, it is made of paired bearings. The combination bearing pair 116 is an angular contact bearing that is preloaded to support thrust loads. It should be noted that the particular type of bearing used in the bearing assemblies 114 and 116 is suitable for use with the tire-wheel testing machine 12, although other forms of bearings are desirable for other applications. .

例示の実施例では、ロードセル１０は組み立てが容易であり、複数のボルト１４０が第１センサ支持アッセンブリ７０、第２センサ支持アッセンブリ７２、第１マウント９４、及び第２マウント１１０を互いに接合する。詳細には、各ボルト１４０は、第２マウント１１０、端プレート８６、及び端プレート７６に設けられたボアを通って延び、前記第１マウント９４に設けられたねじ山を備えた穴と螺合する。対をなす構成要素の各々の間にパイロットフランジを設けることができ、構成要素を適正に整合し且つ適正に接触した状態を確保するため、端プレート７６と８６との間等の接触面積（各構成要素に各取り付けボルトの各々の周囲に形成された僅かな突出部）を減少できる。端プレート７６及び８６を互いに一体に接合できる変形例では、第１センサ支持アッセンブリ７０及び第２センサ支持アッセンブリ７２が単一の一体の本体から形成されるということにも着目されるべきである。 In the illustrated embodiment, the load cell 10 is easy to assemble and a plurality of bolts 140 join the first sensor support assembly 70, the second sensor support assembly 72, the first mount 94, and the second mount 110 together. Specifically, each bolt 140 extends through a bore provided in the second mount 110, end plate 86, and end plate 76, and is screwed into a threaded hole provided in the first mount 94. To do. A pilot flange may be provided between each of the paired components to ensure that the components are properly aligned and in proper contact, such as between the end plates 76 and 86 (each The number of protrusions formed around each of the mounting bolts on the component can be reduced. It should also be noted that in a variation in which end plates 76 and 86 can be joined together, first sensor support assembly 70 and second sensor support assembly 72 are formed from a single integral body.

上文中に説明したように、マウント９４の端部９６に存在するか或いはここで発生した熱は、マウント９４の長さに沿って、端プレート７６を通って、及び支持エレメント７８の長さに沿って伝導され、検出装置８２のうちの任意の装置に到達しなければならない。所望であれば、マウント９４、及び／又は設けられている場合にはマウント１１０からの熱伝導長さに沿った任意の箇所に断熱エレメントを設けることができる。例えば、セラミックワッシャ等の断熱エレメント１４５を端プレート７６とマウント９４との間の界面に設けることができる。断熱エレメント１４５は、検出装置８２への熱伝導を更に制限する。 As described above, the heat present or generated at the end 96 of the mount 94 is directed along the length of the mount 94, through the end plate 76, and to the length of the support element 78. And must reach any of the detection devices 82. If desired, a thermal insulation element can be provided at any location along the heat transfer length from the mount 94 and / or the mount 110 if provided. For example, a heat insulating element 145 such as a ceramic washer can be provided at the interface between the end plate 76 and the mount 94. The thermal insulation element 145 further restricts heat conduction to the detection device 82.

検出装置８２に伝達される熱を更に小さくするため、更に別の実施例では、ロードセル１０に、任意の断熱エレメントの代わりに又はこれらの断熱エレメントに加えて、冷却通路即ちチャンネルを設けることができる。例示の実施例では、冷却ポート１５０が第２マウント１１０に設けられている。ポート１５０は、ベアリングアッセンブリ１１６の周囲に形成された周囲溝１５２に流体的に連結されている。更に、ポート１５０には、更に、通路１５４が流体的に連結されており、第２マウント１１０の長さに沿って端プレート８６に向かって延びている。通路１５４は、端プレート８６に形成された通路１５６に流体的に連結されており（図１０参照）、この通路は、端プレート７６に形成された通路１５８に流体的に連結されている（図８参照）。第１マウント９４の通路１６０が端プレート７６の通路１５８に流体的に連結されている。例示の実施例では、通路１６０は第１マウント９４の端部９６に向かって延びており、ベアリングアッセンブリ１１４の周囲に形成された周囲溝１６２に流体的に連結されている。更に、通路１７６、１７８、１８０、及び１８２が、第１マウント９４、端プレート７６、端プレート８６、及び第２マウント１１０の夫々に設けられており、これらの通路は、冷却流体を流すことができるように、ベアリングアッセンブリ１１６及び１１４の周囲溝１５２及び１６２の夫々、及びポート１８８に流体的に連結されている。冷却通路をシールするため、Ｏ−リング等の適当なシールが、第１センサ支持アッセンブリ７０、第２センサ支持アッセンブリ７２、第１マウント９４、及び第２マウント１１０の対をなした表面の各々の間に設けられている。冷却流体は、所望であればポンプを含むことができる冷却流体源１９０から提供される。 To further reduce the heat transferred to the detector 82, in yet another embodiment, the load cell 10 can be provided with cooling passages or channels in place of or in addition to any thermal insulation elements. . In the illustrated embodiment, a cooling port 150 is provided on the second mount 110. The port 150 is fluidly coupled to a peripheral groove 152 formed around the bearing assembly 116. Further, a passage 154 is fluidly coupled to the port 150 and extends toward the end plate 86 along the length of the second mount 110. The passage 154 is fluidly connected to a passage 156 formed in the end plate 86 (see FIG. 10), and this passage is fluidly connected to a passage 158 formed in the end plate 76 (see FIG. 10). 8). The passage 160 of the first mount 94 is fluidly connected to the passage 158 of the end plate 76. In the illustrated embodiment, the passage 160 extends toward the end 96 of the first mount 94 and is fluidly coupled to a peripheral groove 162 formed around the bearing assembly 114. Further, passages 176, 178, 180, and 182 are provided in each of the first mount 94, the end plate 76, the end plate 86, and the second mount 110, and these passages allow cooling fluid to flow. It is fluidly coupled to the peripheral grooves 152 and 162 of the bearing assemblies 116 and 114 and to the port 188 as possible. To seal the cooling passage, a suitable seal, such as an O-ring, is provided on each of the paired surfaces of the first sensor support assembly 70, the second sensor support assembly 72, the first mount 94, and the second mount 110. It is provided in between. The cooling fluid is provided from a cooling fluid source 190 that can include a pump if desired.

図８乃至図１１を参照すると、例示の実施例では、検出装置８２及び９２の各々は、支持エレメント７８及び８８と対応する環状リング８０及び９０との間に形成された一体の検出構造である。例えば、検出装置８２及び９２の各々は、支持エレメント７８及び８８から環状リング８０及び９０まで延びる複数の半径方向チューブを含んでもよい。上述のように、センサ支持アッセンブリ７０及び７２は同様である。 With reference to FIGS. 8-11, in the illustrated embodiment, each of the detection devices 82 and 92 is an integral detection structure formed between the support elements 78 and 88 and the corresponding annular rings 80 and 90. . For example, each of detection devices 82 and 92 may include a plurality of radial tubes that extend from support elements 78 and 88 to annular rings 80 and 90. As described above, sensor support assemblies 70 and 72 are similar.

センサ支持アッセンブリ７０（図８及び図９参照）を例として参照すると、複数の半径方向チューブ８２は四つのチューブ２０１、２０２、２０３、及び２０４を含む。これらのチューブ２０１乃至２０４の各々は、支持エレメント７８から環状リング８０に向かって、対応する長さ方向軸線２０１Ａ、２０２Ａ、２０３Ａ、及び２０４Ａに沿って半径方向に延びる。好ましくは、軸線２０１Ａは軸線２０３Ａと整合しており、これに対し、軸線２０２Ａは軸線２０４Ａと整合している。更に、軸線２０１Ａ及び２０３Ａは軸線２０２Ａ及び２０４Ａに対して垂直である。ここに例示したように、複数の半径方向チューブ８２は四本に等しいが、三本又はそれ以上の任意の数のチューブを使用して中央ハブ７４を環状リング８０に接合できるということは理解されるべきである。好ましくは、複数の半径方向チューブ８２は、中央軸線（ここではＹ軸５２）を中心として等しい角度間隔で間隔が隔てられている。撓み部材２１１、２１２、２１３、及び２１４が各半径方向チューブ２０１乃至２０４の夫々の端部を環状リング８０に接合する。撓み部材２１１乃至２１４は、対応する半径方向チューブ２０１乃至２０４の各々を対応する長さ方向軸線２０１Ａ乃至２０４Ａに沿って変位するため、柔軟である。例示の実施例では、撓み部材２１１乃至２１４は同じであり、一体成形された撓みストラップ２１６及び２１８を含む。これらの撓みストラップ２１６及び２１８は、各長さ方向軸線２０１Ａ乃至２０４Ａの両側に配置されており、対応する半径方向チューブ２０１乃至２０４を環状リング８０に接合する。半径方向チューブ２０１乃至２０４を環状リング８０に接合するのに撓み部材２１１乃至２１４を使用することが図示してあるけれども、撓み部材２１１乃至２１４は、環状リング８０に接合された撓み部材を使用することに加わえて、又は撓み部材を使用することの変形例として、半径方向チューブ２０１乃至２０４を支持エレメント７８又は中央ハブ７４に接合するのにも使用できるということは理解されるべきである。 Referring to the sensor support assembly 70 (see FIGS. 8 and 9) as an example, the plurality of radial tubes 82 includes four tubes 201, 202, 203, and 204. Each of these tubes 201-204 extends radially from the support element 78 toward the annular ring 80 along a corresponding longitudinal axis 201A, 202A, 203A, and 204A. Preferably, axis 201A is aligned with axis 203A, whereas axis 202A is aligned with axis 204A. Further, the axes 201A and 203A are perpendicular to the axes 202A and 204A. As illustrated here, the plurality of radial tubes 82 is equal to four, but it will be understood that any number of tubes of three or more can be used to join the central hub 74 to the annular ring 80. Should be. Preferably, the plurality of radial tubes 82 are spaced at equal angular intervals about the central axis (here Y axis 52). Flexure members 211, 212, 213, and 214 join the respective ends of each radial tube 201-204 to the annular ring 80. The flexures 211-214 are flexible because each of the corresponding radial tubes 201-204 is displaced along the corresponding longitudinal axis 201A-204A. In the illustrated embodiment, the flexure members 211-214 are the same and include integrally formed flexure straps 216 and 218. These flexible straps 216 and 218 are located on either side of each longitudinal axis 201A-204A and join the corresponding radial tubes 201-204 to the annular ring 80. Although it is illustrated that the flexures 211-214 are used to join the radial tubes 201-204 to the annular ring 80, the flexures 211-214 use the flexures joined to the annular ring 80. In addition, it should be understood that the radial tubes 201-204 can also be used to join the support element 78 or the central hub 74 as a variation of using a flexure member.

チューブ８２の歪みを検出するため、複数の歪みセンサ２１９を複数のチューブ８２に取り付けることができる。これらの複数のセンサ２１９は、曲げ歪み（例えばチューブ８２を支持エレメント７８又は環状リング８０に接合する隅肉の曲げ歪み）の表示を提供するために複数のセンサ２１９を複数の半径方向チューブ８２に配置できるが、複数の半径方向チューブ８２の壁の剪断歪みを示す出力信号を提供するために歪みセンサを従来の方法で取り付けることもできる。これらの複数のセンサ２１９は、力及びモーメント及び最大６度の自由度を計測するために連結できる。一般的には、複数のセンサ２１９は、抵抗歪ゲージを含む。しかしながら、光学的センサ又は容量性センサ等の他の形態の検出装置も使用できる。 A plurality of strain sensors 219 can be attached to the plurality of tubes 82 to detect the strain of the tubes 82. The plurality of sensors 219 may be coupled to the plurality of radial tubes 82 to provide an indication of bending strain (eg, fillet bending strain joining the tube 82 to the support element 78 or annular ring 80). Although it can be arranged, strain sensors can also be mounted in a conventional manner to provide an output signal indicative of the shear strain of the walls of the plurality of radial tubes 82. These multiple sensors 219 can be coupled to measure forces and moments and up to 6 degrees of freedom. In general, the plurality of sensors 219 includes a resistive strain gauge. However, other forms of detection devices such as optical sensors or capacitive sensors can also be used.

例示の実施例では、半径方向チューブ２０１乃至２０４の各々は、応力を集中するために厚さを小さくした間隔が隔てられた複数の壁部分を含む。図９及び半径方向チューブ２０２を例として参照すると、半径方向チューブ２０２は、８個の別個の壁区分によって画成された８角形の外面２３０を有する。厚さが小さい壁部分には、参照番号２３２Ａ、２３２Ｂ、２３２Ｃ、及び２３２Ｄが付してある。これらの厚さが小さい壁部分２３２Ａ乃至２３２Ｄは、半径方向チューブ２０２の円筒形ボア２３４及び反対方向に向いた第１凹面対２３６Ａ及び２３６Ｂ及び反対方向に向いた第２凹面対２３８Ａ及び２３８Ｂによって形成されている。これらのボア２３４の各々は、環状リング８０に設けられた穴２３５及び撓み部材２１１乃至２１４の各々に設けられた穴２３７、及び支持エレメント７８に設けられた凹所２３９と整合している。凹面２３６Ａ及び２３６Ｂ、２３８Ａ及び２３８Ｂ、及び真っ直ぐなボア２３４を使用することには、厚さが小さい壁部分２３２Ａ乃至２３２Ｄの壁部分に応力を徐々に集中させるという利点がある。更に、壁の厚さが、厚さが小さい部分２３２Ａ乃至２３２Ｄからの小さい距離に亘って、厚さが小さい壁部分２３２Ａ乃至２３２Ｄから大きく増大するため、屈曲モーメントについて構造が更に剛性になる。 In the illustrated embodiment, each of the radial tubes 201-204 includes a plurality of spaced wall portions that are reduced in thickness to concentrate stress. Referring to FIG. 9 and radial tube 202 as an example, radial tube 202 has an octagonal outer surface 230 defined by eight separate wall sections. Reference numerals 232A, 232B, 232C, and 232D are assigned to the wall portions having a small thickness. These thin wall portions 232A through 232D are formed by the cylindrical bore 234 of the radial tube 202 and the first concave pair 236A and 236B facing in the opposite direction and the second concave pair 238A and 238B facing in the opposite direction. Has been. Each of these bores 234 is aligned with a hole 235 provided in the annular ring 80, a hole 237 provided in each of the deflecting members 211 to 214, and a recess 239 provided in the support element 78. The use of concave surfaces 236A and 236B, 238A and 238B, and straight bore 234 has the advantage of gradually concentrating stress on the wall portions of wall portions 232A through 232D having a small thickness. Further, the structure becomes more rigid with respect to bending moments because the wall thickness is greatly increased from the smaller thickness wall portions 232A through 232D over a small distance from the smaller thickness portions 232A through 232D.

第２凹面組２３８Ａ及び２３８Ｂは、第１凹面組２３６Ａ及び２３６Ｂに対し、これらの第１及び第２の組の凹面が対応する長さ方向軸線２０２Ａを中心として交互に配置されるように実質的に直交している。部分２３２Ａ及び２３２Ｃの厚さが部分２３２Ｂ及び２３２Ｄの厚さと同じであるように示してあるけれども、厚さは、所望の感度及び選択された方向を提供するため、同じであってもよいし異なっていてもよい。好ましくは、部分２３２Ａの厚さは、部分２３２Ｃとほぼ等しく、部分２３２Ｂの厚さは、部分２３２Ｄとほぼ等しい。歪みセンサ２１９の各々は、各凹面の中央に、ほぼ厚さが小さい領域のところに配置されている。 The second concave sets 238A and 238B are substantially different from the first concave sets 236A and 236B such that the first and second sets of concave faces are alternately arranged about the corresponding longitudinal axis 202A. It is orthogonal to. Although the thickness of portions 232A and 232C are shown to be the same as the thickness of portions 232B and 232D, the thickness may be the same or different to provide the desired sensitivity and selected direction. It may be. Preferably, the thickness of portion 232A is approximately equal to portion 232C and the thickness of portion 232B is approximately equal to portion 232D. Each of the strain sensors 219 is disposed in the center of each concave surface in a region having a substantially small thickness.

凹面２３６Ａ及び２３６Ｂ、及び２３８Ａ及び２３８Ｂは、一つ又はそれ以上の焦点中心によって定義でき、「凹所」の定義は、中空球の内面の一部に限定されず、外方に開放した全ての曲面、例えば円筒形、放物線、楕円形等を含む。しかしながら、例示の実施例では、凹面２３６Ａ及び２３６Ｂ、及び２３８Ａ及び２３８Ｂは、センサ支持アッセンブリ７０の機械加工を容易にする固定された半径によって定義される。 Concave surfaces 236A and 236B, and 238A and 238B can be defined by one or more focal centers, and the definition of “concave” is not limited to a portion of the inner surface of the hollow sphere, but all open outwards Includes curved surfaces such as cylindrical, parabolic, elliptical, etc. However, in the illustrated embodiment, the concave surfaces 236A and 236B and 238A and 238B are defined by a fixed radius that facilitates machining of the sensor support assembly 70.

更に、凹面２３６Ａ及び２３６Ｂ、及び２３８Ａ及び２３８Ｂは、同じ固定半径又は異なる半径を備えていてもよいということに着目すべきである。図示の実施例では、凹面２３６Ａ及び２３６Ｂ、及び２３８Ａ及び２３８Ｂ間の介在壁区分２５０の各々もまた凹状であり、好ましくは固定半径によって画成される。この設計は機械加工を容易にするが、所望であれば、介在壁区分２５０は他の形体を備えていてもよい。 Further, it should be noted that the concave surfaces 236A and 236B and 238A and 238B may have the same fixed radius or different radii. In the illustrated embodiment, the concave wall 236A and 236B, and each of the intervening wall sections 250 between 238A and 238B are also concave and are preferably defined by a fixed radius. Although this design facilitates machining, the intervening wall section 250 may have other features if desired.

この点で、厚さが小さい壁部分２３２Ａ乃至２３２Ｄは、凹面２３６Ａ及び２３６Ｂ、及び２３８Ａ及び２３８Ｂの代わりに平らな表面によっても形成できるということにも着目されるべきである。複数のセンサ２１９は、このような平らな表面に取り付けることができる。 In this regard, it should also be noted that the thin wall portions 232A-232D can be formed by a flat surface instead of the concave surfaces 236A and 236B and 238A and 238B. Multiple sensors 219 can be attached to such a flat surface.

第２センサ支持アッセンブリ７２及びこのアッセンブリ上に形成された複数の半径方向チューブは、上文中に説明したチューブ２０１乃至２０４と同様に形成されているということは理解されるべきである。 It should be understood that the second sensor support assembly 72 and the plurality of radial tubes formed on the assembly are formed similar to the tubes 201-204 described above.

力及びモーメントを座標系５０に関して計測するのに様々な検出回路を使用できる。この場合、例えば第１センサ支持アッセンブリ７０と同様の構造の第２センサ支持アッセンブリ７２を使用する。図１２、図１３、図１４、及び図１５は、検出回路の一実施例における、チューブ２０１乃至２０４の表面２３６Ａ及び２３６Ｂ、２３８Ａ及び２３８Ｂ上での歪ゲージの配向を示す。図１６、図１７、図１８、及び図１９は、各チューブの歪ゲージのみから形成されたホイートストンブリッジ回路を示す。詳細には、図１６は、チューブ２０１の歪ゲージから形成されたホイートストンブリッジ回路２５１を示す。図１７は、チューブ２０２の歪ゲージから形成されたホイートストンブリッジ回路２５２を示す。図１８は、チューブ２０３の歪ゲージから形成されたホイートストンブリッジ回路２５３を示す。図１９は、チューブ２０４の歪ゲージから形成されたホイートストンブリッジ回路２５４を示す。図２０は、チューブ２０１乃至２０４の歪ゲージから形成された別のホイートストンブリッジ回路２５４を示す。上述のように、同様のホイートストンブリッジ回路がアッセンブリ７２の歪ゲージから形成される。 Various detection circuits can be used to measure forces and moments with respect to the coordinate system 50. In this case, for example, the second sensor support assembly 72 having the same structure as the first sensor support assembly 70 is used. 12, 13, 14, and 15 illustrate the orientation of the strain gauges on the surfaces 236A and 236B, 238A, and 238B of the tubes 201-204 in one embodiment of the detection circuit. 16, 17, 18, and 19 show a Wheatstone bridge circuit formed only from strain gauges of each tube. Specifically, FIG. 16 shows a Wheatstone bridge circuit 251 formed from a strain gauge on the tube 201. FIG. 17 shows a Wheatstone bridge circuit 252 formed from a strain gauge of the tube 202. FIG. 18 shows a Wheatstone bridge circuit 253 formed from a strain gauge of the tube 203. FIG. 19 shows a Wheatstone bridge circuit 254 formed from a strain gauge of the tube 204. FIG. 20 shows another Wheatstone bridge circuit 254 formed from strain gauges of tubes 201-204. As described above, a similar Wheatstone bridge circuit is formed from the strain gauge of assembly 72.

ロードセル１０によって座標系５０に関して計測された力及びモーメントは、アッセンブリ７０及び７２について上文中に説明したホイートストンブリッジ回路から得ることができる。Ｘ軸５６に沿った力は、図１６及び図１８のホイートストンブリッジ回路及びアッセンブリ７２の同様のホイートストンブリッジ回路からの信号により計算できる。Ｚ軸５４に沿った力は、図１７及び図１９のホイートストンブリッジ回路及びアッセンブリ７２の同様のホイートストンブリッジ回路からの信号により計算できる。Ｙ軸５２に沿った力は、図２０のホイートストンブリッジ回路及びアッセンブリ７２の同様のホイートストンブリッジ回路からの信号により計算できる。Ｘ軸５６を中心としたモーメントは、ホイートストンブリッジ回路１７及び１９が一つの力の成分として検出した力の、及びアッセンブリ７２の同様のホイートストンブリッジ回路が他の力の成分として検出した力の関数として計算できる。同様に、Ｚ軸５４を中心としたモーメントは、ホイートストンブリッジ回路１６及び１８が一つの力の成分として検出した力の、及びアッセンブリ７２の同様のホイートストンブリッジ回路が他の力の成分として検出した力の関数として計算できる。ベアリングアッセンブリ１１４及び１１６によりシャフト４６を回転できるということに鑑みると、Ｙ軸５２を中心としたモーメントは実質的にない。しかしながら、当業者にはわかるように、ロードセル１０の他の用途でＹ軸５２を中心としたモーメントが所望である場合には、図１６乃至図１９のホイートストンブリッジ回路及びアッセンブリ７２の同様のホイートストンブリッジ回路から計算できる。アナログ及び／又はデジタル構成要素を含む回路２５９（図１参照）は、ホイートストンブリッジ回路の各々から信号を受け取り、所望の力及びモーメントを計算する。 The forces and moments measured by the load cell 10 with respect to the coordinate system 50 can be obtained from the Wheatstone bridge circuit described above for the assemblies 70 and 72. The force along the X-axis 56 can be calculated by signals from the Wheatstone bridge circuit of FIGS. 16 and 18 and a similar Wheatstone bridge circuit of the assembly 72. The force along the Z-axis 54 can be calculated by signals from the Wheatstone bridge circuit of FIGS. 17 and 19 and the similar Wheatstone bridge circuit of the assembly 72. The force along the Y-axis 52 can be calculated by signals from the Wheatstone bridge circuit of FIG. 20 and the similar Wheatstone bridge circuit of the assembly 72. The moment about the X axis 56 is a function of the force detected by the Wheatstone bridge circuits 17 and 19 as one force component and the force detected by the similar Wheatstone bridge circuit of the assembly 72 as another force component. Can be calculated. Similarly, the moment about Z axis 54 is the force detected by Wheatstone bridge circuits 16 and 18 as one force component and the force detected by a similar Wheatstone bridge circuit of assembly 72 as another force component. Can be calculated as a function of In view of the fact that the shaft 46 can be rotated by the bearing assemblies 114 and 116, there is substantially no moment about the Y axis 52. However, as will be appreciated by those skilled in the art, the Wheatstone bridge circuit of FIGS. 16-19 and the similar Wheatstone bridge of assembly 72 can be used in other applications of load cell 10 where a moment about Y axis 52 is desired. It can be calculated from the circuit. A circuit 259 (see FIG. 1) that includes analog and / or digital components receives signals from each of the Wheatstone bridge circuits and calculates the desired forces and moments.

ロードセル本体１１は、２０２４Ｔ３アルミニウム、チタニウム、４３４０鋼、１７−４ＰＨステンレス鋼、又は他の高強度材料で形成できる。
半径方向チューブ即ち他の形態の検出装置８２、９２をここに示す一体の半径方向チューブの代わりに使用できるということもまた、指摘しておかなければならない。例えば、中実のビーム等の他の形態の一体の検出構造を使用できる。更に、センサ支持構造７０及び７２と一体成形されていないがその代わりにこれらに接合された圧電センサ、光学的センサ、容量センサを、支持エレメント７８及び８８と対応する環状リング８０及び９０との間に配置できる。これらのセンサには、上文中に説明したように、マウント９４及び１１０の端部に存在する熱がマウント９４及び１１０の長さ及び対応する支持エレメント７８及び８８に沿って移動し、検出装置８２、９２に達しなければならないため、本発明の利点がある。 The load cell body 11 can be formed of 2024T3 aluminum, titanium, 4340 steel, 17-4PH stainless steel, or other high strength materials.
It should also be pointed out that radial tubes or other forms of detection devices 82, 92 can be used in place of the integral radial tube shown here. For example, other forms of integral detection structures such as solid beams can be used. In addition, piezoelectric sensors, optical sensors, capacitive sensors that are not integrally molded with the sensor support structures 70 and 72 but instead are joined between the support elements 78 and 88 and the corresponding annular rings 80 and 90. Can be placed. In these sensors, as described above, the heat present at the ends of the mounts 94 and 110 travels along the length of the mounts 94 and 110 and the corresponding support elements 78 and 88 and the detection device 82. , 92, which is an advantage of the present invention.

上述のように、ファスナ１４０により、端プレート７６、端プレート８６、マウント９４、及び設けられている場合にはマウント１１０が互いに取り付けられる。ファスナ２６０により、環状リング８０がハウジング１００に固定される。ファスナ２６２により、環状リング９０がハウジング１００の端プレート２６４に固定される。端プレート２６４はハウジング１００の中央本体２６５にファスナ２６７で接合される。 As described above, the fastener 140 attaches the end plate 76, end plate 86, mount 94, and mount 110, if provided, to each other. The annular ring 80 is fixed to the housing 100 by the fastener 260. Fasteners 262 secure annular ring 90 to end plate 264 of housing 100. The end plate 264 is joined to the central body 265 of the housing 100 by fasteners 267.

例示の実施例では、環状リング９０の直径は、リング８０の直径よりも小さく、センサ支持アッセンブリ７０及び７２をハウジング１００に挿入できる。当業者に周知のように、環状リング８０及び９０の取り付け穴には座ぐりが施してあってもよく、連結されたエレメント間の接触応力を高め且つ更に均等にするため、上文中に説明したファスナ用の取り付け穴の各々の周囲に突出部（例えば図１０の２８２）を形成するように、取り付け面にレリーフ（例えば図１０の２８０）を設けることができる。 In the illustrated embodiment, the diameter of the annular ring 90 is smaller than the diameter of the ring 80 so that the sensor support assemblies 70 and 72 can be inserted into the housing 100. As is well known to those skilled in the art, the mounting holes in the annular rings 80 and 90 may be countersunk and have been described above to increase contact stress between the connected elements and to make them even more uniform. A relief (eg, 280 in FIG. 10) can be provided on the attachment surface to form a protrusion (eg, 282 in FIG. 10) around each of the fastener attachment holes.

本発明を好ましい実施例を参照して説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細に変更を行うことができるということは当業者には理解されよう。 Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, workers skilled in the art will recognize that changes may be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention.

本発明のロードセルを持つ試験機の側面図である。It is a side view of a testing machine having a load cell of the present invention. 試験機の正面図である。It is a front view of a testing machine. ハウジングを取り外したロードセルの断面図である。It is sectional drawing of the load cell which removed the housing. ロードセルの側面図である。It is a side view of a load cell. ロードセルの平面図である。It is a top view of a load cell. ロードセルの正面図である。It is a front view of a load cell. ロードセルの後面図である。It is a rear view of a load cell. 前センサ支持アッセンブリの正面図である。It is a front view of a front sensor support assembly. 前センサ支持アッセンブリの側面図である。It is a side view of a front sensor support assembly. 後センサ支持アッセンブリの後面図である。It is a rear view of a rear sensor support assembly. 後センサ支持アッセンブリの側面図である。It is a side view of a rear sensor support assembly. 様々な検出チューブに取り付けられた歪ゲージの概略図である。FIG. 3 is a schematic view of strain gauges attached to various detection tubes. 様々な検出チューブに取り付けられた歪ゲージの概略図である。FIG. 3 is a schematic view of strain gauges attached to various detection tubes. 様々な検出チューブに取り付けられた歪ゲージの概略図である。FIG. 3 is a schematic view of strain gauges attached to various detection tubes. 様々な検出チューブに取り付けられた歪ゲージの概略図である。FIG. 3 is a schematic view of strain gauges attached to various detection tubes. 図１２の歪ゲージから形成されたホイートストンブリッジ回路の図である。FIG. 13 is a diagram of a Wheatstone bridge circuit formed from the strain gauge of FIG. 12. 図１３の歪ゲージから形成されたホイートストンブリッジ回路の図である。FIG. 14 is a diagram of a Wheatstone bridge circuit formed from the strain gauge of FIG. 13. 図１４の歪ゲージから形成されたホイートストンブリッジ回路の図である。FIG. 15 is a diagram of a Wheatstone bridge circuit formed from the strain gauge of FIG. 14. 図１５の歪ゲージから形成されたホイートストンブリッジ回路の図である。FIG. 16 is a diagram of a Wheatstone bridge circuit formed from the strain gauge of FIG. 15. 図１２乃至図１５の歪ゲージから形成されたホイートストンブリッジ回路の図である。FIG. 16 is a diagram of a Wheatstone bridge circuit formed from the strain gauges of FIGS.

Explanation of symbols

１０ロードセル
１２タイヤ−ホイール試験機
１４路面シミュレータ
１５駆動モータ
１６無端ベルト
１７スピンドル駆動アッセンブリ
１８支持部材
２０フレーム
２４操向軸線
３４カップリングアッセンブリ
４０駆動モータ
４４スピンドルハブ
４６スピンドルシャフト
４７アクチュエータ
５０直交座標系
７０第１センサ支持アッセンブリ
７２第２センサ支持アッセンブリ
７６端プレート
７４剛性中央ハブ
７８支持エレメント
８０剛性環状リング
８２第１検出装置
８４中央ハブ
８６端プレート
８８支持エレメント
９０剛性環状リング
９２第２検出装置
９４マウント
１００ハウジング DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Load cell 12 Tire-wheel testing machine 14 Road surface simulator 15 Drive motor 16 Endless belt 17 Spindle drive assembly 18 Support member 20 Frame 24 Steering axis 34 Coupling assembly 40 Drive motor 44 Spindle hub 46 Spindle shaft 47 Actuator 50 Cartesian coordinate system 70 First sensor support assembly 72 Second sensor support assembly 76 End plate 74 Rigid central hub 78 Support element 80 Rigid annular ring 82 First detection device 84 Central hub 86 End plate 88 Support element 90 Rigid annular ring 92 Second detection device 94 Mount 100 housing

Claims

In the load cell body,
A first sensor support assembly and a second sensor support assembly, each having a rigid central hub having an end plate and a support element joined to the end plate and having an inner surface, and a rigid annular ring concentric with the central hub. The first and second sensor support assemblies extending laterally or obliquely from the end plate toward the rigid annular ring;
A first mount joined to an end plate of the first sensor support assembly extending in the same direction as the support element of the first sensor support assembly, spaced from the inner surface of the support element of the first sensor support assembly A first mount having a spaced outer surface and spaced from the support element;
A second mount joined to an end plate of the second sensor support assembly extending in the same direction as the support element of the second sensor support assembly, spaced from the inner surface of the support element of the second sensor support assembly; A second mount having a spaced outer surface and spaced from the support element;
A load transmitted between the rigid annular ring of the first sensor support assembly and the first mount or the central hub, joined to a support element of the first sensor support assembly and a corresponding annular ring; A plurality of first detection structures to be detected and a support element of the second sensor support assembly and a corresponding annular ring are joined and transmitted between the rigid annular ring of the second sensor support assembly and the central hub. A plurality of second detection structures for detecting a load
The load cell body, wherein the end plates of the first and second sensor support assemblies are joined together.

2. The load cell body according to claim 1, wherein a plurality of first detection devices operatively connected to the plurality of first detection structures and a plurality of second detections operatively connected to the plurality of second detection structures. A load cell body further comprising a device.

The load cell body according to claim 1 or 2, wherein the central hub, the annular ring, and the detection structure of each sensor support assembly are integral.

4. The load cell body according to claim 3, wherein each detection structure comprises an integral radial tube to which a sensor is operatively coupled.

5. The load cell body of claim 4, wherein each sensor support assembly includes an integral deflecting member extending from one end of each radial tube to at least one of the annular ring and the central hub, the deflecting member having a corresponding radius. A load cell body that is flexible to displacement along a corresponding longitudinal axis of each of the directional tubes.

6. The load cell body according to any one of claims 2 to 5, wherein each sensor support assembly includes a deflection member for the detection structure, the deflection member comprising the annular ring and the central hub. A load cell body formed integrally with at least one, wherein the flexible member is flexible with respect to displacement along a corresponding longitudinal axis of each sensing structure.

The load cell body according to any one of claims 1 to 6, wherein the end plates of the first and second sensor support assemblies are integral.

The load cell body according to any one of claims 1 to 7 , wherein each end plate, the first mount, and the second mount have a bore, and the bores are aligned, and the load cell A load cell body that forms a common bore through.

The load cell body according to claim 8 ,
A first bearing attached to the first mount;
A load cell body further comprising: a second bearing attached to the second mount; and a shaft supported by the first and second bearings and extending through the common bore.

In the load cell body according to any one of claims 1 to 9 ,
A first passage of the first mount, fluidly coupled to a fluid source and adapted to receive a cooling fluid;
The load cell body further comprising a second passage of the second mount that is fluidly coupled to the fluid source and adapted to receive the cooling fluid.

The load cell body according to any one of claims 1 to 10 , further comprising a heat insulating element disposed between the first mount and an end plate of the first sensor support assembly.

In the load cell body,
Including a first sensor support assembly and a second sensor support assembly, each of these sensor support assemblies comprising an integral assembly, the sensor support assemblies comprising the integral assembly comprising:
A rigid central hub with a support element having an end plate and an inner surface;
A rigid annular ring joined to the support element and concentric with the central hub, the support element extending laterally or obliquely from the end plate toward the rigid annular ring An annular ring, and at least three radial load sensing tubes extending radially from the central hub to the annular ring, wherein the load is transmitted between the rigid annular ring and the central hub. Each with two radial load sensing tubes,
End plates of the first and second sensor support assemblies are joined together;
The load cell body is
A first mount joined to an end plate of the first sensor support assembly, spaced from the support element of the first sensor support assembly and extending in the same direction as the support element;
A load cell body further comprising a second mount joined to an end plate of the second sensor support assembly spaced from a support element of the second sensor support assembly and extending in the same direction as the support element .

13. The load cell body of claim 12 , wherein each sensor support assembly includes an integral deflecting member extending from one end of each radial tube to at least one of the annular ring and the central hub, the deflecting member having a corresponding radius. A load cell body that is flexible to displacement along a corresponding longitudinal axis of each of the directional tubes.

14. The load cell main body according to claim 12 or 13 , wherein each sensor support assembly includes a deflecting member for the detection device, and the deflecting member is integrally formed with at least one of the annular ring and the central hub. And the flexible member is flexible to displacement along a corresponding longitudinal axis of each detector.

The load cell body according to any one of claims 12 to 14 , wherein the end plates of the first and second sensor support assemblies are integral.

16. The load cell body according to any one of claims 12 to 15 , wherein each end plate, the first mount, and the second mount have bores, the bores being aligned, the load cell. A load cell body that forms a common bore through.

The load cell body according to claim 16 ,
A first bearing attached to the first mount;
The load cell body further comprising: a second bearing attached to the second mount; and a shaft supported by the first and second bearings and extending through the common bore.

18. The load cell body according to any one of claims 12 to 17 , further comprising a strain sensor attached to the selected tube for measuring strain of the selected radial tube.

The load cell body of claim 18 , wherein the strain sensor includes a shear sensor attached to each radial tube.

The load cell body of claim 18 , wherein the strain sensor includes a bending sensor attached to each radial tube.

21. A load cell body according to any one of claims 12 to 20 , wherein the annular ring includes a hole aligned with each bore of the radial tube.

20. The load cell body of claim 19 , wherein the outer surface of each radial tube has a plurality of surfaces, and the shear sensor is attached to these surfaces.

The load cell body according to claim 22 , wherein the outer surface is octagonal.

24. The load cell body according to any one of claims 12 to 23 , wherein four radial tubes extend from the central hub to the annular ring, and the first radial tube pair is on a first axis. A load cell body that is substantially aligned, wherein the second radial tube pair is substantially aligned on a second axis, wherein the first axis is substantially perpendicular to the second axis.